计算机操作系统期末简答题总结

1、什么是进程？什么是线程？进程与线程有何区别？答：（1）进程是具有独立功能程序在某个数据集合上的一次执行过程。（2分）（2）线程是进程内的一个执行实体或执行单元。（2分）（3）进程和线程的区别：（a）不同进程的地址空间是独立的，而同一进程内的线程共享同一地址空间。一个进程的线程在另一个进程内是不可见的。(b)在引入线程的操作系统中，进程是资源分配和调度的单位，线程是处理机调度和分配的单位，资源是分配给进程的，线程只拥有很少资源，因而切换代价比进程切换低。（2分）2、什么是死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么？答：（1）在多道程序系统中，当一组进程中的每个进程均无限期地等待被改组进程中的另一进程所占有且永远不会释放的资源，此时的系统处于死锁状态，简称死锁。（2分）（2）死锁产生的原因：（a）系统提供的资源有限；（b）进程推进顺序不当。（2分）（3）产生死锁的必要条件：互斥条件、不可剥夺条件、请求和保持条件、循环等待条件。3、说明作业调度，中级调度和进程调度的区别，并分析下述问题应由哪一级调度程序负责。(1)在可获得处理机时，应将它分给哪个就绪进程；(2)在短期繁重负载下，应将哪个进程暂时挂起。答：(1)作业调度用于决定把外存中处于后备队列中的哪些作业调入内存，并为它们创建进程，分配资源，然后将新创建进程插入就绪队列；中级调度负责将内存中暂时不具备运行条件的进程换到外存交换区存放，但内存空闲时，又将外存中具备运行条件的进程重新换入内存；进程调度决定将处理机分配给就绪进程队列的哪个进程。（4分）（2）进程调度、中级调度（2分）4.什么是操作系统？它的主要功能有哪些？操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理的对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。它包含四种功能：处理机管理、内存管理、设备管理和文件管理5.什么是处理机的三级调度，它们在什么条件下发生？高级调度、中级调度和低级调度高级调度：当系统决定选择一个后备作业调入内存运行时；中级调度：在内存紧张不能满足需要时；低级调度：选择一个就绪进程投入运行时。6.比较分段式与分页式存储管理方式的主要差别。(1)页是物理单位目的是提高内存的使用率,段式逻辑单位目的是方便用户使用；(2)页的大小是固定的由系统决定；段的大小不固定且由用户决定；(3)分页作业的地址空间是一维的；分段作业的地址空间是二维的；7.什么是多道程序设计?为什么要采用多道程序设计?多道程序设计是一种软件技术，该技术使同时进入计算机主存的几个相互独立的程序在管理程序控制之下相互交替地运行。引入多道程序设计，可具有以下好处：（1）可提高CPU的利用率；（2）可提高主存和I/O设备利用率；（3）可增加系统吞吐量；8.简述死锁的防止与死锁的避免的区别。死锁的防止是系统预先确定一些资源分配策略，进程按规定申请资源，系统按预先规定的策略进行分配，从而防止死锁的发生。而死锁的避免是当进程提出资源申请时系统测试资源分配，仅当能确保系统安全时才把资源分配给进程，使系统一直处于安全状态之中，从而避免死锁。9.虚拟存储器的基本特征是什么?虚拟存储器的容量主要受到什么限制?10.操作系统为什么要引入进程？进程与程序的关系是怎样的？11.什么是设备无关性?实现设备无关性有什么好处?设备无关性是用户编制程序时，不直接使用物理设备名来指定特定的物理设备，而是使用逻辑设备名请求某类设备，使得用户程序独立于具体的物理设备，由设备甘理驮件建立逻辑设备与物理设备的对应关系．好处是增加了设备分配的灵活性，易于实现I／O重定向。12.有结构文件可分为哪几类，其特点是什么？答：有结构文件可分为以下三类，分别是：（1）顺序文件。它是指由一系列记录，按某种顺序排列所形成的文件。（2）索引文件。当记录为可变长度时，通常为之建立一张索引表，并为每个记录设置一表项，以加速对记录的检索速度。（3）索引顺序文件。这是上述两种文件方式的结合，它为文件建立一张索引表，为每一组记录中的第一个记录设置一表项。13.分页系统与分段系统的区别主要在于哪些方面？答：分页与分段系统有很多相似之处，但两者在概念上完全不同，主要表现在：（1）页是信息的物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消减内存的外汇零头，提高内存利用率。段是逻辑单位，分段的目的是为了更好的满足用户的需要。（2）页的大小固定，段的长度不固定（3）分业的作业地址是一维的，分段的地址空间是二维的，在标识一个地址时，要给出段名和段内地址14.简述引起进程调度的原因。答：引起进程调度的事件主要有以下几个：（1）在执行进程执行完毕或因某种事件而不能再执行（2）在进程通信或同步过程中执行某些原语，如P操作，block原语（3）执行中的进程因提出I/O操作而暂停执行（4）在可剥夺式调度中有一个比当前进程优先级更高的进程进入到就绪队列。（5）在分时系统中时间片用完15.操作系统的基本特征是什么？答：各种操作系统都拥有共同的特征。分别是：（！）并发（2）共享（3）虚拟（4）异步性16.什么叫虚拟存储器？实现方式有哪些？答：所谓虚拟存储器，是指将作业的一部分装入内存便可运行作业的存储器系统。也即是指具有请示调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。虚拟存储器的实现方式有两种：（1）请求分页系统（2）请求分段系统17.操作系统的目标是什么？答：操作系统的目标有以下几点：（1）方便性（2）有效性（3）可扩充性（4）开放性18.什么是请求分页系统？它需要哪些方面的硬件机构支持？答：请求分页系统是在分页系统的基础上，增加了请求调页功能、页面置换功能所形成的页式虚拟存储系统。为了实现请求调页和置换功能，系统必须提供必要的硬件支持。其中，最重要的是：（1）请求分页的页表机制。（2）缺页中断机构（3）地址变换机构19.进程有哪三种基本状态？请分别阐述。答：进程在运行中不断地改变其运行状态，通常，一个进程必须具有以下三种基本状态。（1）就绪状态。即进程以分配到除CPU以外的所有必要的资源后，只要能再获得处理机，便可立即执行，这样的状态即就绪状态。（2）执行状态。指进程已获得处理机，其程序正在执行。（3）阻塞状态。指进程因发生某事件，如I/O请求，申请缓冲空间等而暂停执行时的状态，亦即进程的执行受到阻塞。20.什么叫分时系统，它的特征是什么？答：分时系统是指一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端，同进允许多个用户共享主机中的资源，每个用户都可通过自已的终端以交互方式使用计算机。分时系统的特征如下：（1）多路性。即多个用户分时使用一台主机。（2）独立性。每个用户各占一个终端，独立操作，互不干扰。（3）及时性。用户的请求能在很短时间内获得响应。（4）交互性。用户可通过终端与系统进行广泛的人机对话。21.选择调度方式和算法的准则是什么？答：选择调度方式和调度算法的准则，有的是面向用户的，有的是面向系统的。面向用户的准则：（1）周转时间短（2）响应时间快（3）截止时间的保证（4）优先权准则面向系统的准则：（1）系统吞吐量高（2）处理机利用率高（3）各类资源的平衡利用22.试比较进程和程序的区别答：（1）进程是一个动态概念，而程序是一个静态概念，程序是指令的有序集合，无执行含义，进程则强调执行的过程。（2）进程具有并行特征（独立性，异步性），程序则没有。（3）不同的进程可以包含同一个程序，同一个程序在执行中也可以产生多个进程。23.什么是文件目录？文件目录中包含哪些信息？答：一个文件的文件名和对该文件实施控制管理的说明信息称为该文件的说明信息，又称为该文件的目录。文件目录中包含文件名、与文件名相对应的文件内部标识以及文件信息在文件存储设备上的始址等信息。另外还可能包含关于文件逻辑结构、物理结构、存取控制和管理等信息。24.什么是段式存储管理？它从逻辑地址到物理地址是怎么变换的？.把程序按内容或构成关系分成段，每段有自己的名字。一个用户作业或进程包含的段对应于一个二维虚拟储存器。以段为单位分配内存，然后通过地址映射机构把逻辑地址转换成物理地址。只将那些经常访问的段驻留内存，其他的段放在外存，待需要时自动调入。地址变换过程：由虚地址中的段号为索引，查段表。找出该段在内存的起始地址，并将其和段内地址相加，从而得到物理地址。25.在单处理机环境下，进程间有哪几种通信方式，是如何实现的？作业调度：从一批后备作业中选择一个或几个作业，给它们分配资源，建立进程，挂入就绪队列。执行完后，回收资源。进程调度：从就绪进程队列中根据某个策略选取一个进程，使之占用CPU。交换调度：按照给定的原则和策略，将外存交换区中的进程调入内存，把内存中的非执行进程交换到外存交换区中。26.设备管理中的数据传送控制方式有哪几种？分别简述如何实现的。程序直接控制：由用户进程来直接控制内存或CPU和外设间的信息传送。中断方式：进程通过CPU发出指令启动外设，该进程阻塞。当输入完成时，I/O控制器通过中断请求线向CPU发出中断信号，CPU进行中断处理。DMA方式：在外设和内存之间开辟直接的数据交换通路。通道控制方式：CPU发出启动指令，指出通道相应的操作和I/O设备，该指令就可启动通道并使该通道从内存中调出相应的通道指令执行。27.试比较内存管理和外存管理的异同点.答：主要任务：内存管理的主要任务是为多道程序的运行，提供良好的环境；而外存管理的主要任务则是为文件提供存储空间。基本功能：内存管理的基本功能包含了内存空间的分配、回收、内存保护、对换、内存扩充等方面；而对外存管理的基本功能则只是对外存空间的分配和回收。分配方式：它们都可采用连续分配或离散分配方式，且都以离散分配方式为主。分配算法或机制：对于连续分配方式，内存与外存管理中的分配和回收算法类似，主要有首次适应算法、循环首次适应算法等；在离散分配方式中，两者采用的机制不同，内存管理主要是利用页（段）表；而在外存管理中，则主要利用文件分配表FAT。28.SPOOLing的含义是什么？试述SPOOLing系统的特点、功能以及控制过程。答：SPOOLing是SimultaneousPeripheralOperationOn-Line（即外部设备联机并行操作）的缩写，它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术，通常称为“假脱机技术”。SPOOLing技术是在通道技术和多道程序设计基础上产生的，它由主机和相应的通道共同承担作业的输入输出工作，利用磁盘作为后援存储器，实现外围设备同时联机操作。SPOOLing系统由专门负责I/O的常驻内存的进程以及输入井、输出井组成；它将独占设备改造为共享设备，实现了虚拟设备功能。29.处理机调度分为哪三级？各自的主要任务是什么？答：作业调度：从一批后备作业中选择一个或几个作业，给它们分配资源，建立进程，挂入就绪队列。执行完后，回收资源。进程调度：从就绪进程队列中根据某个策略选取一个进程，使之占用CPU。交换调度：按照给定的原则和策略，将外存交换区中的进程调入内存，把内存中的非执行进程交换到外存交换区中。30．什么是文件的逻辑结构和物理结构？文件的逻辑结构（文件的组织）：从用户角度看到的文件的全貌，也就是它的记录结构，包括流式文件、顺序文件、索引文件和索引顺序文件。文件的物理结构（文件的存储结构）：文件在外存上的存储组织形式，包括连续文件、串联文件和索引文件。